배경: 치주인대 줄기세포(Periodontal ligament stem cells, PDLSCs)는 치주질환 및 치주 결손에서 치료 후보로 제안되어 왔다. PDLSCs의 파라크린 인자, 즉 시크레토메(secretome)는 직접적인 줄기세포 적용에 준하는 조직 재생에 기여할 수 있다. 본 연구는 염증성 미세환경에서 PDLSC 자신에 대한 PDLSC 유래 시크레토메/컨디셔닝 배지(조건배지; PDLSC-CM)의 회복 효과를 탐색하고, 프로테오믹스 및 전사체(profiling) 분석을 통해 그 작용 기전을 규명하고자 하였다. 방법: PDLSC-CM은 건강한 배양 조건에서 세포로부터 준비하였다. 이후 질량분석기(mass spectrometry) 및 액체크로마토그래피-탠덤 질량분석기(liquid chromatography-tandem mass spectrometry, LC-MS/MS)를 수행하여 PDLSC-CM의 프로테옴을 분석하였다. 이어서 염증 조건하 또는 PDLSC-CM의 존재 하에서 PDLSC의 골분화(osteogenic differentiation)를 알칼리성 포스파타아제 활성, 세포 내 칼슘 수준, 골분화 마커의 단백질 발현, 기질 광물화(matrix mineralization) 분석을 통해 특성화하였다. 또한 RNA sequencing을 통해 유의하게 농축(enriched)된 신호전달 경로 및 관련 분자 네트워크를 확인하기 위해 전사체 프로파일을 평가하였다. 결과: LC-MS/MS 프로테오믹스 분석을 통해 총 203개의 단백질이 확인되었고, 대조군(대조-CM) 대비 PDLSC-CM에서는 187개의 유의한 단백질 변화가 구별되었다. LPS 처리한 PDLSC는 골분화를 유의하게 저해하였다. PDLSC가 PDLSC-CM만으로 처리되었을 때, 그 골분화 활성은 대조군에 비해 유의하게 증가하였다. 또한 LPS로 손상된 PDLSC의 골형성은 PDLSC-CM 처치로 회복되었다. RNA sequencing 결과, 대조군 대 LPS, 대조군 대 PDLSC-CM, 및 LPS 대 LPS + PDLSC-CM 군에서 각각 252개, 1,326개, 776개의 차등 발현 유전자가 확인되었다. 결론: 본 연구는 시크레토리(secretory) 기능을 통해 염증성 환경에서 PDLSC의 골분화 잠재력을 회복시킬 수 있으며, 이는 잠재적 수복 및 재생 기전을 나타낸다고 제안한다.

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